Wie verhält sich Luft im Vakuum?

[Texter mit x]

»» Man kann das natürlich auch auf molekularer Ebene betrachten (wolte ich mir sparen), aber auch da oder erst recht da schieben Stöße und ziehen nicht.

Mitziehen war vielleicht nicht die glücklichste Wortwahl. Es ging mir darum, auszudrücken, dass das neue Gas das alte eben nicht wie ein Kolben aus der Kammer presst: Die Wechselwikung zwischen den Gasmolekülen ist verglichen mit den mittleren Abständen der Moleküle zu schwach, als dass das neue Gas da irgendetwas 'verdrängen' würde. Die beiden Gase mischen sich und gehen fortan gemeinschaftliche Wege...

Es gibt eine Mischungszone, wie groß die ist, ist eine Frage der zur verfügung stehenden Zeit und der Verwirbelung. Beim Ladungswechsel (Austausch von Abgas durch Frischgas im Zylinder) von Verbrennungsmotor gibt es beispielsweise Modelle, die von vollständiger Verdrängung (bei verwirblungsarmen Gasstrom, z.B. beim Längsspülung eines Zweitaktmotors) bis zur vollständigen Vermischung reichen. Du kannst mir glauben, diese Modelle exestieren nicht nur aus rein theoretischen Gründen auch wenn die tatsächlichen Grenzfälle in der Realität nicht auftreten.

Meiner Meinug nach suggeriert der Begriff 'Verdrängung' ein falsches Bild vom mikroskopischen Geschehen.

Das ist auch ein Begriff aus der makroskopischen Welt.

»» Das zwei Gasmengen sich schon allein dadurch durchmischen, daß ihre Teilchen nicht immer die äußersten Teilchen der jeweils anderen Gasmenge treffen, steht doch außer Frage. Das hat aber nichts mit dem Druck zu tun.

Was wer behauptet hat?

Das was außer Frage steht oder das, daß das nichts mit dem Druck zu tun hat?
Ich behaupte das, ich weiß nicht wer noch. Letzteres behauptet womöglich niemand weiter, weil es keinen Grund gibt, solange niemand was anderes behauptet.

Zur Erläuterung:
Man stelle sich zwei Gasmassen getrennt durch eine Membrane vor. Die Gasteilchen treffen auf die Membran und dringen dadurch nicht in den Raum des anderen Gases ein. Stellt man sich vor, die Membran verschwindet einfach, dann fliegen die Gasteilchen, die in Richtung der jeweils anderen Gasmasse unterwegs waren, in den Raum der anderen Gasmasse, bis sie auf andere Gasteilchen treffen. Somit kommt es zu einer Durchmischung und die Teilchen die getroffen werden fliegen nach dem Treffer tendenziell in die Gegenrichtung. Ein Druckunterschied führt nun nur dazu, daß die Teilchen die in Richtung des Druckgefälles bewegen eine durchschnittlich höherer Geschwindigkeit haben. Die Impulse höherer Energie werden immer weiter in das Gas mit dem niedrigeren Druck hineingeleitet. Die Stöße finden mit zunehmender Tiefe (ausgehend von der "Grenzschicht") immer häufiger zwischen den Teilchen des Gases mit dem niedrigeren Druck statt und nicht zwischen Teilchen der unterschiedlicher Gasmassen. Diese Impulsweiterleitung geht viel schneller vonstatten als die Durchmischung.

Oder man stellt sich einen (unendlich) großen Billardtisch mit vielen Kugeln vor, auf dem von einer Seite Kugeln reingestoßen werden.

»» Das expandierende und das verdrängende Gas bauen Geschwindigkeit auf, bis ein Druckgleichgewicht besteht, danach wird Geschwindigkeit abgebaut und ein Druckunterschied ausgebaut (Schwingvorgang).

Diese Beschreibung kann ich irgendwie nicht so ganz mit meinen Vorstellungen vom Geschehen in Einklang bringen. Reden wir eventuell aneinander vorbei?

Ich bin analog zum Pups von einer kleinen Gasmasse mit relativ geringfügig anderem Druck als der umgebenden großen Gasmasse ausgegangen. Dadurch kommt der (erste) Druckausgleich mit einem relativ geringem Stofftransport nach relativ kurzer Zeit zustande (schwingt aber über). Du bist offenbar von einer Verdrängung durch eine Art Rohr mit Aufrechterhaltung des Druckgefälles (einsetzendes dauerhaftes Strömen) ausgegangen. Ich hatte das zwar bemerkt, aber ich dachte, ich könnte bei meinem Beispiel bleiben und man würde das worum es geht trotzdem verstehen können (der Anfang der Vorgänge läuft ja gleich ab).